基于國際標準的無損檢測專業課程體系構建及教學實施

齊向前

(天津海運職業學院，天津 300350)

一、引言

無損檢測技術俗稱“工業醫生”，是保證產品和工程安裝質量的一種非常重要的手段。隨著經濟全球化的不斷深入，參與國際市場競爭的企業越來越多，自2010年以來，我國制造業已連續11年位居世界第一，截止2022年5月，我國已和149個國家簽署了“一帶一路”合作文件。2020年6月，教育部正式印發了《教育部等八部門關于加快和擴大新時代教育對外開放的意見》，指出要著眼加快推進我國教育現代化和培養更具全球競爭力的人才，提升我國高等教育人才培養的國際競爭力，文獻對國際化人才的歸納定義為應當具備國際化思維理念，掌握本專業前沿技術知識，熟悉本專業國內、國際標準，能夠從事本專業的國際業務，具有多元文化意識等方面的能力和素質。

國際化產品及工程項目所采用的無損檢測標準全部為國際標準。當前高職院校無損檢測專業的課程體系雖然是基于崗位分析下的知識結構創建的，但基本上還是以技能操作培養為主，與國際標準的應用對接不夠緊密，因此，構建基于國際標準的無損檢測專業課程體系，學生就業后可大大縮短崗位適應期，對于提升國際化教學水平及國際化人才培養均具有重要的現實意義。此外，無損檢測國際化專業人才的培養必須要貫徹落實《國家職業教育改革實施方案》，立足“教師、教材、教法”改革，深入校企合作，才能夠培養出具備國際競爭力的人才。

二、國內外無損檢測標準概況

由于承壓設備涉及到危險性較大的的鍋爐、壓力容器等設備，無損檢測專業教材中涉及的標準基本上為我國國家能源局發布的NB/T47013《承壓設備無損檢測》。但該標準僅適用于承壓設備，該標準的人員鑒定準則為《特種設備無損人員考核規則》，資質證書由市場監督管理部門頒發，屬于政府行為，該資質證書尚未開展國際互認，僅能從事國內設備或產品的無損檢測工作。

國際標準包括ISO標準、EN標準，其中ISO標準是國際標準化組織在嚴格協議下編制的，各國有權將該認證標準重新發布為本國國家標準，如GB/T11345《焊縫無損檢測 超聲檢測 技術、檢測等級和評定》等同于ISO17640標準。EN標準是作為區域標準開發的，它旨在用于歐盟國家。目前，對于非承壓設備，如機械產品、鋼結構等相關的無損檢測大多采用國家標準，由國家質量監督檢驗檢疫總局和中國國家標準化管理委員會聯合發布。國家標準的人員鑒定準則為GB/T9445《無損檢測 人員資格檢定與互認》，資質證書由中國無損檢測學會頒發，該認證體系已于2015年加入了ICNDT MRA國際互認體系，資質證書也符合歐盟對于無損檢驗人員的資格認證標準，因此持有無損檢測學會頒發的證書可以進行歐盟相關業務的無損檢測。

除了國內和歐盟的無損檢測標準外，應用較多的還包括由美國無損檢測學會(ASNT)頒發的資質證書，ASNT SNT-TC-1A《無損檢測人員資格鑒定和認證》適用于美國機械工程協會(ASME)及美國焊接協會(AWS)相關標準下的工程或產品。

眾所周知，檢測標準是檢測工藝制定不可缺少的參照依據，因此僅了解NB/T47013標準不能滿足人才培養的國際化需求，迫切需要將國際標準融入到無損檢測教學中去，全面提升學生國際化綜合能力，適應產業發展需求。

三、課程體系構建

(一)構建思路

無論國內還是國際標準，標準所依賴的專業知識都是相同的，因此現有的無損檢測理論知識構架無需做出大規模改動，標準內容主要體現在設備的調校、檢測實施過程中的具體工藝要求以及相關的驗收規范。課程體系的構建思路主要包括以下幾個方面：第一是合理設計課程體系的課程結構，兼顧無損檢測技術的發展趨勢，保證知識理論體系由淺入深；第二是在教學上盡量采用融入國際標準的“理實一體化”教學，通過不同標準在典型工件的具體應用，在理論講解的同時，通過實踐操作，加深學生對不同標準的理解和應用能力；第三是要深刻領悟“三教改革”內涵，全面深化教材、教師、教法改革，加強校企合作，共同開發基于現場工作情境下的新形態教材，如項目式活頁教材、工作手冊教材等。

(二)專業課程設置

目前無損檢測的應用雖然還是以超聲波檢測、射線檢測、磁粉檢測、滲透檢測、渦流檢測常規五項為主，但隨著檢測技術的不斷進步，如超聲TOFD檢測、相控陣檢測，數字射線(DR)檢測等無損檢測新技術也得到了日益廣泛的應用。TOFD、相控陣檢測技術都是在常規超聲波檢測基礎上發展而來的，而數字射線技術也以常規射線檢測技術為基礎，因此在做好上述幾項常規無損檢測方法教學的前提下，開設無損檢測新技術課程，能夠做到與時俱進，實現教學與技術發展趨勢的同步性。同時，在課程的人才培養目標上明確應掌握的具體國際標準及應達到的能力目標和思政目標，全面提升人才的國際化水平。表1為結合國內、國際標準下的課程設置。

表1 無損專業課程體系設置

(三)教學實施

信息化教學雖然有許多好處，但必須和真實教學對象結合起來才能取得更好的教學效果，單純讓學生觀看視頻在激發學生的學習興趣方面還存在著一定的不足。無損檢測技術在工程應用中要求具備扎實的理論基礎和較強的實踐操作能力，在課程設置中能做到理實一體化教學的盡量采用理實一體化教學，教學過程采用模擬真實工作情境的“任務驅動”教學法，如《超聲檢測法》《TOFD檢測法》《相控陣檢測法》課程，涉及的檢測儀器都為便攜式，通過制作與工程現場類似的模擬試樣讓學生在課堂上利用儀器進行檢測，同時采用CIVA、Beamtool等虛擬仿真系統演示聲束的傳播路徑及仿真檢測結果，教學過程中給定不同的國際檢測標準，讓學生依據標準進行儀器調校及檢測結果評判，通過對比學習，大大提高了學生對理論的理解能力及實操技能。圖1為螺栓的檢測照片和聲束模擬仿真，利用虛擬仿真系統還能夠模擬復雜工件的無損檢測工藝，培養學生的創新能力，提升學習興趣。

圖1 超聲檢測聲束模擬仿真及實際工件檢測照片

針對《射線檢測法》課程的教學，由于射線對人體有輻射傷害，國家標準對射線檢測有嚴格的輻射防護要求，且射線機笨重，體積較大，不能做到“理實一體化”教學，但可以通過在滿足防護要求的地下曝光室開設實訓課程，對學生進行分組實操，完成給定國際標準下的實訓任務，在課堂上通過X射線虛擬仿真軟件進行教學，模擬檢測參數，做到情境化教學。如圖2所示，針對《表面檢測法》教學，由于磁粉檢測涉及水源，清理占用時間較長，滲透檢測中的檢測劑易造成環境污染，常規課堂時間為90分鐘，理實一體化教學不容易實施，針對該門課程單獨開設實訓課程教學。

圖2 工業X射線教學平臺

(四)師資隊伍建設

高職教師的專業知識能力應當與本專業的技術發展做到同步性。國際無損檢測標準融入教學要求必須具備國際標準掌握能力的師資隊伍，同時應該通過靈活多樣的培訓方式提升自己的應用口語能力，提升師資隊伍國際化能力主要包括兩個途徑。一個途徑是要求專業教師通過外部培訓，考取無損檢測國內、國際職業資格證書，如ISO9712、ASNT無損檢測資質證書，目前，我系7名專職教師中共考取符合NB/T47013 標準要求的高級資格證書10人次，中級12人次，符合ISO9712及ASNT標準要求的資質證書16人次，做到了專職教師資格證書的全覆蓋。另一個途徑是聘請具有國際項目無損檢測經驗的技術能手作為兼職教師，我系從電力、海洋工程、機械制造等不同行業聘請了9名企業技術能手作為兼職教師。但學校聘用企業兼職教師目前還存在待遇較低、企業兼職教師受工作影響時間協調不自由等不利因素的影響，對此我們采用了由兼職教師提前針對課堂內容錄制視頻，講解操作要點，在課堂上學生觀看視頻，進行實操，同時由專職教師輔助完成教學，這樣，學生的上課時間能夠得到保證，同時也達到了教學目的。

(五)教材開發

由于各個無損檢測相關企業面向的行業不同，單純的“校企雙元”開發的教材容易受企業的行業限制，不利于學生全面技能的提升。為此，依托由我校發起成立的“天津市工業檢測產教聯盟”中的20余家優質國際化無損檢測企業，引入了“校企多元”的教材開發模式，即由面向不同行業的國際化企業根據其項目特點，提供現場無損檢測典型應用案例，然后與專業教師共同整理、編制“項目驅動”模式下的活頁化、工作手冊式教材，共同制作實操模擬試樣，同時，不同的企業也參與到編制教材的“理實一體化”教學中來，除紙質教材外，還將教材電子版、現場應用場景、圖片等資料上傳網絡平臺，形成“云教材”，方便學生課外學習。

四、考核評價

及時進行考核評價可以實時了解學生的學習效果，并針對每個學生的特點進行調整改進，促進學生整體水平的提升?？己隧椖康娜蝿帐墙o定學生一個典型工件和國際標準，學生在前期學習的基礎上查閱標準，獨立完成工件的檢測，并對檢測結果進行評定。

在教學實施過程中首先將學生分為若干個小組，每個小組指定一名組長，對分配的課堂任務，先在組長主持下由小組內成員進行互評，然后進行組與組之間的互評，最后教師針對互評結果找到課堂教學過程中的共性問題，進行點評，重點講解。對于學習接受和實際操作能力較差的學生，教師指定組內優秀同學進行幫扶，同時教師對該類學生進行重點幫助指導，在師生共同努力下，帶動學生整體技能水平的提升。

五、實施成效

天津海運職業學院工程技術系無損檢測專業自2019年在人才培養方案中引入國際標準實施教學，取得了較好的人才培養效果，學生畢業后能夠快速適應工作崗位，多名畢業生就職于SGS、BV等國際知名檢測公司。麥克斯公司開展的針對我院畢業生的調查數據表明，無損檢測專業畢業生職業能力達成度達90%，核心課程評價重要度達95%，校內實習實踐評價的動手操作機會充足率達100%，崗位需求契合度達98%。各項指標在學院各專業中均名列前茅，20級學生在天津市第二屆“海河工匠杯”無損檢測技能賽項中與來自不同企業、行業的50余名選手同場競技，獲得個人第七名的成績。

六、總結

通過在無損檢測專業課程體系中根據具體課程引入具體的課程標準，明確課程的培養目標及思政目標，在教學方法上盡量采用“理實一體化+虛擬仿真”情境化教學，在師資建設上引導教師考取國際無損檢測職業資格證書，引入國際化企業兼職教師，創新網絡引導教學新模式，在教材開發上引入“校企多元”開發新形態教材，使我院無損檢測專業的人才培養質量獲得了明顯的提升，但在實施過程中還存在課程思政元素研究不夠深入、對后進生教育教學方法研究不充分等問題，需要后續進一步深入研究。